Abell 2744, o Aglomerado de Galáxias de Pandora: Uma Colisão Galáctica Sob Investigação

Uma equipe de cientistas têm estudado o aglomerado de galáxias Abell 2744, chamado de Aglomerado de Pandora. Eles estudaram de maneira conjunta a complexa e violenta história do aglomerado por meio de telescópios no espaço e na Terra, incluindo o Telescópio Espacial Hubble e o Very Large Telescope do ESO. O Abell 2744 parece ser o resultado de um empilhamento simultâneo de no mínimo quatro aglomerados de galáxias separados e essa complexa colisão produziu estranhos efeitos que nunca tinham sido vistos antes.

Quando imensos aglomerados de galáxias se fundem, a confusão resultante é um tesouro de informações para os astrônomos. Investigando um dos mais complexos e diferentes aglomerados de colisão no céu, uma equipe internacional de astrônomos conseguiu colocar junto a história de uma colisão cósmica que ocorreu num período de mais de 350 milhões de anos.

Julian Merten, um dos cientistas líderes desse novo estudo sobre o aglomerado Abell 2744, explica: “Como no caso de um acidente, o investigador junta as peças para entender como o acidente aconteceu, nós podemos usar as observações desses empilhamentos cósmicos para reconstruir eventos que aconteceram por um período de centenas de milhões de anos. Isso pode revelar como as estruturas se formaram no universo e como os diferentes tipos de matéria se interagiram uma com a outra quando elas se chocaram”.

“Nós chamamos esse aglomerado de Aglomerado de Pandora pelo fato de muitos diferentes e estranhos fenômenos que foram disparados pela colisão. Alguns desses fenômenos nunca tinham sido vistos antes”, adiciona Renato Dupke, outro membro da equipe.

O Aglomerado Abell 2744 tem agora sido estudado num nível de detalhe nunca antes estudado, combinando os dados do Telescópio Espacial Hubble das agências NASA e ESA, o Very Large Telescope (VLT), e o telescópio japonês Subaru além do Observatório de Raios-X Chandra da NASA.

As galáxias no aglomerado são claramente visíveis nas imagens do Hubble e do VLT. Embora as galáxias sejam brilhantes elas constituem menos de 5% da massa do aglomerado. O resto é gás (por volta de 20%) que é muito quente e só brilha nos raios-X e de  matéria escura (75%), que é completamente invisível. Para entender o que aconteceu durante a colisão a equipe precisou mapear a posição de todos os três tipos de matéria presentes no aglomerado Abell 2744.

A matéria escura é particularmente elusiva à medida que ela não emite, absorve ou reflete luz (mesmo com esse nome), mas somente mostra a sua presença por meio da atração gravitacional. Para determinar a localização dessa misteriosa substância a equipe explorou um fenômeno conhecido como lente gravitacional. Esse é o efeito de curvar a luz de uma distante galáxia que passa através do campo gravitacional presente no aglomerado. O resultado é uma série de distorções na imagem das galáxias no plano de fundo das observações do Hubble e do VLT. Plotando de maneira cuidadosa a maneira como essas galáxias são distorcidas, é possível mapear com uma certa precisão onde a massa – e então onde a matéria escura – está localizada.

Por comparação, encontrar o gás quente no aglomerado, é muito mais simples à medida que o Observatório de Raios-X Chandra da NASA pode observá-lo diretamente. Essas observações não só são cruciais para encontrar onde está o gás, mas também para mostrar os ângulos e as velocidades com as quais os diferentes componentes do aglomerado se juntaram.

Quando os astrônomos olharam os resultados eles encontraram muitas feições curiosas. “O Abell 2744 parece ter se formado a partir de quatro diferentes aglomerados desenvolvidos a partir de uma série de colisões ocorridas durante o período de aproximadamente 350 milhões de anos. A complicada e não revelada distribuição dos diferentes tipos de matéria é extremamente incomum e fascinante”, disse Dan Goe, outro autor principal do estudo.

Parece que a colisão complexa separou uma parte do gás quente e da matéria escura então eles estão agora separados um do outro, e também distante das galáxias visíveis. O Aglomerado de Pandora combina alguns fenômenos que eles somente tinham vistos singularmente em outros sistemas.

Próximo do centro do aglomerado está um projétil onde o gás de um aglomerado que ali colidiu criou uma onda de choque. A matéria escura passou através da colisão sem ter sido afetada.

Em outra parte do aglomerado parece existir galáxias e matéria escura, mas não gás quente. O gás pode ter sido arrancado durante o processo de colisão, deixando para trás nada mais além de um rastro apagado.

Feições ainda mais estranhas localizam-se nas partes externas do aglomerado. Uma região contém uma grande quantidade de matéria escura, mas não tem nem gás quente e nem galáxias luminosas. Um grânulo separado fantasma de gás tem sido ejetado o que precede a seguinte associação com a matéria escura. Esse arranjo intrigante pode dizer aos astrônomos algo sobre como a matéria escura se comporta e como os vários ingredientes que constituem o universo interagem uns com os outros.

Os aglomerados de galáxias são as maiores estruturas do universo, contendo literalmente trilhões de estrelas. A maneira como eles se formaram e se desenvolveram através das repetidas colisões têm implicações profundas para o nosso entendimento do universo. Estudos mais detalhados do Aglomerado de Pandora, o mais complexo e fascinante sistema de colisões já encontrado, estão em progresso.

Fonte:

http://www.spacetelescope.org/news/heic1111/

 

 

 

Sérgio Sacani

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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